La missione del Laboratorio CIRC-eV è lo sviluppo di un nuovo concetto di Fabbrica Circolare per supportare l'industria manifatturiera nel recupero e nel riutilizzo delle funzioni e del valore dei componenti post-uso da veicoli ibridi ed elettrici, favorendo l'introduzione di nuovi modelli di economia circolare per la mobilità sostenibile.

CIRC-eV è il primo laboratorio europeo dedicato al concetto di Fabbrica Circolare, integrando funzioni di disassemblaggio, testing, riassemblaggio e riciclo dei materiali nella stessa struttura, per progettare e rendere possibili nuove soluzioni di economia circolare sostenibile per il settore dell'e-mobility. CIRC-eV sarà equipaggiato con le tecnologie abilitanti fondamentali (KET – Key Enabling Technologies) per implementare tali funzioni, concentrandosi, nella sua prima configurazione, sul componente più critico per un'e-mobility sostenibile, ovvero le batterie agli ioni di litio.

L'obiettivo specifico sarà dimostrare la fattibilità tecnica ed economica della catena di processo circolare.

La strategia più interessante per le batterie agli ioni di litio da settore automobilistico è legata al remanufacturing e al riutilizzo delle celle disassemblate. Le celle dotate di adeguate proprietà residue, infatti, saranno reimpiegate in applicazioni second-life stazionarie sfruttando un approccio cross-settoriale: pacchi batteria rigenerati potranno ad esempio essere sfruttati per lo storage a supporto agli impianti da fonti rinnovabili o all'interno di ambienti abitativi (casa, ufficio). Al contrario, le celle che non mantengono proprietà post-uso sufficienti ad applicazioni secondarie saranno destinate al riciclo con l'obiettivo di recuperare i materiali ad alto valore aggiunto. Lo sviluppo delle tecnologie abilitanti e dei sistemi di supporto alle decisioni consentirà di scegliere la strategia migliore per la gestione delle celle post-uso in funzione delle performance residue. A livello tecnico-scientifico, le macro-sfide del laboratorio CIRC-eV sono legate a:

• Progettazione e sviluppo di un processo e un sistema di disassemblaggio delle celle sicuro, con l’adeguato livello di flessibilità atto a gestire l’elevata varietà di tipologie di moduli batteria.
• Definizione di metodi e procedure per valutare lo stato di salute (SoH - State of Health) delle celle, caratterizzarne le modalità di degrado e stimarne la vita utile residua, consentendone l'applicazione in moduli second-life con prestazioni certificate.
• Sviluppo di metodi di supporto alle decisioni di selezione celle e riassemblaggio moduli knowledge-based e data-driven, volti a realizzare moduli second-life ottimizzati in funzione dell’applicazione più adeguata.
• Sviluppo di opportuni sistemi di controllo (BMS - Battery Management System) in grado di rispondere alle nuove specifiche e requisiti dei moduli riconvertiti per il second-life.
• Progettazione e sviluppo di pre-trattamenti meccanici altamente selettivi per recuperare i materiali di valore ed isolare la frazione attiva (Black Mass), con l'obiettivo di supportare il recupero di materiali chiave attraverso successivi trattamenti idrometallurgici.

L'impianto pilota CIRC-eV supporterà attività di ricerca ed innovazione multidisciplinari, mirate a risolvere queste sfide attraverso lo sviluppo di metodi e soluzioni tecnologiche ad elevato potenziale di trasferimento tecnologico all’industria, in grado di dimostrare la fattibilità e l’impatto economico, ambientale e sociale di un nuovo modello di business circolare per la mobilità sostenibile.